工業(yè)數(shù)據(jù)分析,工業(yè)自動(dòng)化離我們還有多遠(yuǎn)?
工
業(yè)自動(dòng)化,對(duì)于科技來說,無(wú)疑是一個(gè)巨大的創(chuàng)新,將給人類帶來數(shù)不盡的好處;都知道,機(jī)器從不會(huì)累,機(jī)器的動(dòng)作更精準(zhǔn),效率更高,生產(chǎn)又安全;假如自動(dòng)化
的完善、普及,解放了人工的雙手,做出來的產(chǎn)品合格率更高,更完美;人們也用不著這么辛苦,甚至進(jìn)行危險(xiǎn)的工作了。工業(yè)自動(dòng)化帶來的好處我也不多說了,我
們來分析一下,到目前為止,自動(dòng)化離我們還有多遠(yuǎn)!
2014年,在德國(guó)每一萬(wàn)名員工,就配有292個(gè)機(jī)器人,機(jī)器人密度位居世界第三。根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟報(bào)告,2014年,在德國(guó)每一萬(wàn)名員工,就配有292個(gè)機(jī)器人,機(jī)器人密度位居世界第三。不過德國(guó)工業(yè)4.0的腳步?jīng)]有就此停歇,德國(guó)的智能制造還在持續(xù)擴(kuò)張,今天我們也來聊聊有關(guān)工業(yè)4.0那些事。
上漆、運(yùn)送、組裝,長(zhǎng)長(zhǎng)的汽車生產(chǎn)線幾乎看不到人。這是德國(guó)的工業(yè)4.0,機(jī)器產(chǎn)品互相溝通,大量生產(chǎn)的同時(shí)又可以精準(zhǔn)的個(gè)人化。毋庸置疑,在工業(yè)4.0的時(shí)代,機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)將大行其道,這會(huì)如何影響人類的生活,人類又將在這樣的時(shí)代扮演甚么角色呢?
工業(yè)自動(dòng)化離我們有多遠(yuǎn)
德國(guó)工業(yè)的發(fā)達(dá)就不用說了,這些自動(dòng)化的工業(yè)離我們有多遠(yuǎn)呢?一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是,現(xiàn)在正是超市草莓上市的時(shí)候,可能你吃的草莓是用自動(dòng)化的機(jī)械采摘后運(yùn)到超市的。我們不需要知道這些機(jī)械的發(fā)達(dá),但是這些機(jī)械卻存于草莓生產(chǎn)的價(jià)值鏈中。
還有一個(gè)和我們很近,但卻很少人知道的自動(dòng)化的例子。在德國(guó)的華人少不了要去亞超購(gòu)物,這些貨物都是從中國(guó)運(yùn)來的,但你可知道?這些食品集裝箱在來到亞超這一站之前可是經(jīng)歷了世界上最智能和最先進(jìn)的集裝箱碼頭——漢堡港的分散。
漢 堡港有4個(gè)集裝箱碼頭,年吞吐量900萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)箱,其中1/3同中國(guó)有關(guān)。這么大量的集裝箱是怎么高效率的被分散的呢?在漢堡港碼頭,你會(huì)看到一個(gè)令人驚訝 的現(xiàn)象,集裝箱被起重機(jī)吊下來后放到自動(dòng)導(dǎo)引車上,這些小車無(wú)人駕駛卻井然有序的行使,他們把集裝箱分散到相應(yīng)的卸貨區(qū)域,比如新鮮食品會(huì)被卸到帶冷柜的 區(qū)域,交貨時(shí)間緊的被分散到對(duì)應(yīng)的區(qū)域。這些自動(dòng)小車的秘密全在地下,在小車運(yùn)行路徑的地下鋪設(shè)了1.5萬(wàn)個(gè)傳感器,是它們指導(dǎo)著小車有序的行駛,實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)輸。而碼頭原來的搬運(yùn)工都集中到了一個(gè)控制室,100多人集中控制集裝箱的分散。其實(shí)這還只能算是高級(jí)的自動(dòng)化,還不算一個(gè)工業(yè)4.0的典型例子,在說清楚工業(yè)4.0之前,我們先看一下工業(yè)的幾次大的變革。
兩次驅(qū)動(dòng)的變革:蒸汽時(shí)代和電力時(shí)代
從18世紀(jì)工業(yè)闖入人類社會(huì)開始,至今已有250年了,德國(guó)人把這個(gè)過程分成了三大塊,即三次工業(yè)革命,我們先說說前兩次工業(yè)革命。
第 一次革命是所謂的蒸汽時(shí)代,瓦特和水壺蓋的故事家喻戶曉,瓦特改進(jìn)了蒸汽機(jī),促進(jìn)了大量的機(jī)械化生產(chǎn)。蒸汽火車就是一個(gè)典型的應(yīng)用。小時(shí)候我還記得中國(guó)東 北的蒸汽火車,火車一啟動(dòng),刺耳的笛聲的伴隨著有節(jié)奏的轟轟的聲音,火車冒出縷縷白煙?;疖囶^里有一個(gè)鍋爐,火車?yán)锍碎_車的司機(jī),還有燒鍋爐的工人,他 們要定時(shí)把煤送進(jìn)鍋爐里,然后蒸汽推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng),再通過機(jī)械部份把直線的活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),火車車輪才可以轉(zhuǎn)起來。
第 二次工業(yè)革命由于電的發(fā)明,驅(qū)動(dòng)從蒸汽改成了電力。這次工業(yè)革命還有一個(gè)重要的標(biāo)志就是人們發(fā)明了流水線,使產(chǎn)品生產(chǎn)的效率大大的提高了。流水線由若干個(gè) 工作單元組成,每個(gè)生產(chǎn)單位只專注處理某一個(gè)片段的工作。生產(chǎn)單位由人來組成的叫做人工流水線,由機(jī)械組成的叫機(jī)械流水線。任何設(shè)備加工或者裝配都是流水 線作業(yè),從電視到洗衣機(jī),從自行車到汽車,流水作業(yè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是提高了效率,節(jié)省了體力和時(shí)間。
第三次工業(yè)革命:機(jī)器自動(dòng)化
如 果前兩次革命重點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)和加工方式的變化的話,那么第三次工業(yè)革命重點(diǎn)在加工機(jī)械上自動(dòng)化的飛躍,流水在線設(shè)備開始自動(dòng)化起來。我們常用的計(jì)算機(jī)還有個(gè)名 字叫PC,通常指的是個(gè)人計(jì)算機(jī)。而第三次工業(yè)革命中,每個(gè)設(shè)備也開始有了工業(yè)的計(jì)算機(jī),這些計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)化了柜體內(nèi)配電盤的布線,同時(shí)提高了設(shè)備的自動(dòng)化程 度,這些我在15年前就經(jīng)歷和有了切身體會(huì)。
記 得剛畢業(yè)就被分配到了發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)在線。說到發(fā)動(dòng)機(jī),如果你開車,你會(huì)注意到發(fā)動(dòng)機(jī)引擎上有好多孔,這些孔有的是走油的,有的是制冷走水的,有的是固定過 濾器等組件的。那么任何一個(gè)孔,如果加工的話會(huì)有如下幾個(gè)工序,就是要鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲(加工出螺紋),如果每個(gè)工序需要一個(gè)設(shè)備,加工每個(gè)孔需要三個(gè)工 序,那么10個(gè)孔就需要30個(gè)設(shè)備,而且由于組件被重復(fù)固定,會(huì)增加誤差出現(xiàn)的機(jī)率。
而 我當(dāng)時(shí)接觸的設(shè)備,把這30個(gè)設(shè)備集成到了一個(gè)超大的設(shè)備上。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體一次裝夾后,先是從兩側(cè)過來好幾排的鉆頭,之后是擴(kuò)孔和攻絲,工藝和所有的孔都瞬 間完成,那個(gè)設(shè)備當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)是夠先進(jìn)的。不過控制器還是德國(guó)的品牌,由于設(shè)計(jì)和組裝是中國(guó)制造,故障率很高,每天把我忙的團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn),我維護(hù)設(shè)備的高超本領(lǐng)都 是在那些故障中鍛練出來的。
工業(yè)4.0時(shí)代:機(jī)器大聯(lián)網(wǎng)
如 果說第三次革命是把機(jī)械的自動(dòng)化提高了,第四次革命就是增加了機(jī)械設(shè)備間的通訊,以及把采購(gòu)和物流都集成到一起的一次大飛躍。2013年我第二次拜訪漢諾 威工業(yè)展的時(shí)候,那一年德國(guó)總理默克爾在工業(yè)展上第一次提出了工業(yè)4.0的概念。那么這到底意味著甚么呢?又能給我們的生活帶來甚么變化呢?
工 業(yè)4.0是德國(guó)政府支持和推動(dòng),投資2億歐元的對(duì)工業(yè)的一次大手術(shù),簡(jiǎn)單說就是把制造變成了智造,他會(huì)把工廠中的設(shè)備相互集成到一起,相互通信,建成智能 工廠,然后會(huì)把原來生產(chǎn)前訂單和原料的采購(gòu)中的人力變成機(jī)器,生產(chǎn)制造后的物流和檢查也變成機(jī)器,也就是說整個(gè)生產(chǎn)流程中都是由機(jī)器來完成得。而且他最大 的優(yōu)點(diǎn)是會(huì)讓用戶的個(gè)性化需求融入到產(chǎn)品中去,同時(shí)讓生產(chǎn)廠家減少庫(kù)存。這么說有點(diǎn)生澀,舉個(gè)例子就會(huì)比較容易理解。
總 也4.0時(shí)代比如你要結(jié)婚購(gòu)買家具,從家具的材質(zhì)和大小都可以有選擇空間,不同的樣式,是傳統(tǒng)的還是現(xiàn)代的,你可以在手機(jī)上操作,輸入你的需求,以前你購(gòu) 物可能是和零售商溝通,而未來應(yīng)該是和生產(chǎn)商溝通,原來接待你的人現(xiàn)在變成了軟件。這就要用到所謂的“云”技術(shù),因?yàn)槭謾C(jī)不像計(jì)算機(jī)可以安裝很多的應(yīng)用軟 件,“云”技術(shù)就是讓手機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)登錄一個(gè)計(jì)算器,并使用上面的應(yīng)用軟件。
當(dāng) 你的需求被輸入完畢后,在計(jì)算機(jī)中首先會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)虛擬的你需要的家具模型,接下來的過程就是把虛擬變成現(xiàn)實(shí)的過程。計(jì)算器會(huì)自動(dòng)生成訂單,對(duì)外采購(gòu), 對(duì)內(nèi)通知設(shè)備準(zhǔn)備生產(chǎn),而當(dāng)材料到位后,首先會(huì)被打上個(gè)胎記,就是一個(gè)類似二維碼的東西,在生產(chǎn)流程中,設(shè)備讀取這個(gè)號(hào)碼,就會(huì)知道他和哪個(gè)零件是屬于一 起的,機(jī)器加工后通過物流將屬于一個(gè)用戶的家具集中到一起或者按照流水線裝配。
整個(gè)過程會(huì)有各種軟件的參與,如德國(guó)最大的軟件公司SAP會(huì)把信息管理系統(tǒng)、流水線、機(jī)器人、設(shè)備、產(chǎn)品、監(jiān)控等所有生產(chǎn)相關(guān)流程互聯(lián)到一起,整合成為一個(gè)完整的智能生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。而作為用戶除了把自己的需求輸入外,需要的就是去合適的地方取貨并買單。
工 業(yè)變革也會(huì)改變我們的生活,將來可能先生陪太太逛商場(chǎng)的日子會(huì)減少,因?yàn)樘梢栽诩依锿瓿晌锲返倪x購(gòu)。另外,至少還有兩方面會(huì)給普通老百姓帶來變化。一 個(gè)就是創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì),投資建一個(gè)數(shù)字化工廠一定會(huì)有巨大的機(jī)遇和優(yōu)勢(shì);另一個(gè)就是就業(yè)機(jī)會(huì),將來由于數(shù)字化的革命一定會(huì)有相應(yīng)的專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,比如數(shù)字自動(dòng) 化專業(yè)可能就會(huì)出現(xiàn)。